小题(中等){计数原理,数字问题,排课问题}

用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,这些五位数中
(1)偶数有多少个?
(2)能被5整除的数有多少个?
(3)比 40000 大的数有多少个?


尝试思考

【问题特征】计数问题.
【问题的解答】
思路 特殊位置优先考虑
(1)解画出框图,如图1,

图1

自左至右依次为万、千、百、十、个位,万位为1,2,3,4,5,个位为0,2,4.
所有偶数分为两类:
①个位为0,有A_5^{4}个;
②个位为2,4,分3步完成,
第一步确定个位,有A_2^{1}种方法,
第二步确定万位,有A_4^{1}种方法,
第三步确定其他位,有A_4^{3}种方法,
故个位为2,4的五位教有A_2^{1} \cdot A_4^{1}\cdot A_4^{3}个.
所以这些五位数中偶数的个数为N_1=A_5^4+A_2^1 \cdot A_4^1 \cdot A_4^3=120+2\times 4\times 24=312.
(2)解: 万位为1,2,3,4,5,个位为0,5.所有能被5整除的数分为两类:
①个位为0,有A_5^{4}个;
②个位为5,分2步完成,
第一步确定万位,有A_4^{1}种方法,
第二步确定其他位,有A_4^{3}种方法,
故个位为5的五位教有A_4^{1}\cdot A_4^{3}个.
所以,这些五位数中能被5整除的数的个数为
N_2=A_5^{4}+A_4^{1}\cdot A_4^{3}=120+4X24=216.
(3)解 万位为4,5,分2步完成,
第一步确定万位,有A_2^{1}种方法,
第二步确定其他位,有A_5^{4}种方法,
所以这些五位数中比40000大的数的个数为
N_3=A_2^{1}\cdot A_5^{4}=2\times120 =240.
【注意点】
解决有限制条件的排列问题的常见策略有
(1)特殊位置(元素)优先考虑:先安排特殊位置(特殊元素),再排其他位置(其他元素);
(2)间接法:先不考虑限制条件(或部分限制条件)的排法数,再去掉不满足限制条件(或部分限制条件)的排法数.

【相关问题】
1.由0,1,2,..,9这10个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数是___.


尝试思考

【答案与提示】

提示:由十位数字与千位数字之差的绝对值等于7得十位数字与千位数字为2,9;1,8;0,7,分两类:
(1)十位数字与千位数字为2,9或1,8,有
2A_2^{2} A_8^2个;
(2)十位数字与千位数字为0,7,有A_8^2个,
故满足条件的四位数的个数是
N=2A_2^{2} A_8^2+A_8^2=280.

2.某天上午安排A.B,C,D,E五门课各一节,要求A课程不排第1节,B课程不排第5节,则不同的排法种数为.


尝试思考

【答案与提示】

提示:
(方法1)分4类:
(1)A.B都排在两端,有A_3^3种;
(2)A在两端,B在中间,有A_3^1\cdot A_3^3种;
(3)B在两端,A在中间,有A_3^1\cdot A_3^3种;
(4)A,B都在中间,有A_3^2\cdot A_3^3种,
故不同的排法种数为N=A_3^3+2A_3^1\cdot A_3^3 + A_3^2\cdot A_3^3 =78.

(方法2)将5门课程全排列有A_5^5种方法,其中A课程排第1节或B课程排第5节,有2A_4^4 - A_3^3种方法,所以满足条件的不同的排法种数为
N=A_5^5-2A_4^4 + A_3^3=78.

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